■ 스테인레스는 어떤 때 녹이 스는가?

스테인레스강은 알미늄, 보통강에 비하여 훨씬 내식성이 우수하지만 금이나 백금과 달리 절대로 녹이 슬지 않는 것은 아니다.

스테인레스가 녹이 슬기 어려운 이유는 강중에 함유된 Cr이 산소와 결합해서 치밀한 부동태 피막을 형성하고, 이 피막이 녹을 방지하기 때문이다. 따라서 어떠한 이유에서든지 만일 이 부동태 피막이 손상되고 재생이 방해를 받게 되면 녹이 발생되게 된다.

부동태 피막을 파괴하고 재생을 방해하는 물질로는 주로 [염소이온]과 [황산화물]이 있으며 염소 이온은 염분, 표백제, 염화비닐 소각제의 매연, 염산 등이 이에 속하고 황산화물은 자동차 공장 등의 연소 배기 가스, 온천의 증기 등이 우리 주변에서 흔히 발견되는 것 들이다.

이 밖에도 강한 마찰등에 의해 표면이 벗겨진 경우 또는 부동태 피막을 직접 파괴하지는 않지만 표면에 대한 산소 공급을 방해하는 경우 즉, 분진, 먼지 등이 스테인레스 표면에 집적 되어 있을 때도 문제가 발생한다.

또한 철분을 주로 한 이종 금속 입자들이 스테인레스 표면에 달라 붙으면 두 금속간의 표준전극전위 차이에 의한 갈바닉 부식이 발생되어 이물질이 녹이 슬고 이 이물질의 영향으로 스테인레스 자체까지도 영향을 받게 되므로 주의가 필요하다. 흔히 공장지대, 철공소 주변에서 많이 발생된다.

붉은 녹의 원인

1. 외부 철 성분의 오염
주변의 탄소강, 철 구조물에서 녹이 전이될 경우(이물질 침착).
연삭, 절단 작업 중 철가루가 스테인리스 표면에 붙은 후 부식 발생.

2. 부동태 피막 손상
해안 지역, 산업 단지 등 염분(Cl⁻)이 많은 환경에서 염소이온(Cl⁻)이 크롬 부동태 피막을 파괴하면 국부적인 녹 발생.
스테인리스 내부 철(Fe)이 산소 및 수분과 반응하여 산화철(Fe2O3, Fe3O4, 적갈색 녹)을 형성.
이 단계에서 녹 색상은 붉은색~적갈색을 띰.


녹이 녹색 계열로 변하는 주요 원인

1. 크롬 산화물(Cr2O3, 녹색)
스테인리스강의 크롬(18~20%)이 산화되면서 녹색을 띠는 Cr2O3(산화 크롬)이 생성됨.
고온 산화 시 더욱 쉽게 발생.

2. 니켈 산화물(NiO, 녹황색~회색 계열)
SUS 316L은 니켈 함량(10~14%)이 높아, NiO(니켈 산화물, 녹황색 또는 회색)이 형성될 수 있음.

3. 철산화물 혼합체(FeO·Fe2O3, 황녹색 계열)
철 산화물이 환경에 따라 산화 상태가 변하면서 황녹색(FeO·Fe₂O₃ 혼합체)로 변화할 가능성이 있음.

결과적으로, 장기간 부식이 진행되면 녹이 녹색~황녹색 계열로 변화할 가능성이 있음.